Что такое спринклерная система пожаротушения
Спринклерное водяное пожаротушение
Спринклерная система – это автоматическая установка водяного или пенного пожаротушения с оросителями, обеспечивающими плотную завесу ОТВ для своевременной локализации возгораний и предотвращения распространения огня за границы охвата разбрызгивателей. Спринклерное оборудование – это разветвленная система трубопроводов с наносными установками, подсоединенными к оповещателям.
Первые спринклерные установки пожаротушения появились на фабриках в Великобритании в 19 веке. Они были очень примитивны и представляли собой медные трубы с проделанными в них отверстиями для подачи воды в случае возгорания. Чтобы закрыть отверстия, когда в пожаротушении не было необходимости, использовали смесь мела и опилок, которую сверху покрывали воском. Такие примитивные спринклерные установки водяного пожаротушения можно было считать автоматическими, так как срабатывали они при нагревании воска.
Современные спринклерные системы предполагают установку наносов и специальных оросителей в виде цилиндра с перфорированным дном. Внутрь вставлена стеклянная колба, реагирующая на температуру, а в качестве ОТВ используют воду или пену. Дополнительно по трубопроводу проходят воздуховоды: воздушная установка в спринклерном пожаротушении предупреждает промерзание жидкости при пониженных температурах.
Принцип работы
Спринклерные установки предназначены для подачи огнетушащего состава на очаг возгорания. Принцип работы основан на комплексном использовании пожарной автоматики:
Непосредственный принцип спринклерного пожаротушения очень прост. Чтобы сработала система, достаточно создания следующих условий:
При работе системы спринклерного пожаротушения последовательно работают два датчика:
Виды и типы установок спринклерного пожаротушения
В зависимости от температурных параметров помещения выделяют следующие типы АСПТ:
Устройство АСПТ
Основными узлами системы спринклерного пожаротушения считаются:
При обслуживании спринклерной системы пожаротушения проверяют работу всех узлов. Для оценки температуры срабатывания датчиков и расхода воды используют гидротестер Поток СП 01.
В сухих и комбинированных АСПТ дополнительно применяют:
Область применения
Монтаж системы спринклерного пожаротушения предусмотрен в разных помещениях:
Преимущества и недостатки АСПТ
Как и у любой системы, у установки спринклерного пожаротушения есть свои преимущества и недостатки. Плюсы:
Устройство и принцип работы спринклерного пожаротушения, нормы установки
Спринклерные системы пожаротушения – это автоматические средства тушения возгорания. Оросители создают завесу из огнетушащего вещества (ОТВ), локализуя и ликвидируя пожар.
Нормы по эксплуатации систем спринклерного типа:
Что такое спринклерная система
Спринклерные автоматические системы пожаротушения (АСПТ) представляют собой магистраль и разводку трубопроводов, содержащую под напором огнетушащее вещество или заполняемую ОТВ при обнаружении возгорания.
В охраняемом помещении создается разветвленная сеть, а на местах распыления вкручиваются специальные реагирующие на огонь, открывающие выход ОТВ самосрабатывающие водяные оросители – спринклеры.
Как работает спринклерная система
Суть работы АСПТ спринклерного типа состоит в выпуске огнетушащего состава на очаг возгорания. Система непрерывно готова к подаче ОТВ. Давление в трубах постоянное, создаваемое насосом-жокеем. Активируется выход воды спринклером – распылителем с тепловым замком.
Спринклерная система срабатывает и тушит этапами:
Для задействования спринклерной системы пожаротушения и основных насосов требуется реагирование двух датчиков последовательно:
Спринклерные оросители: основные модели, их модификации и ТТХ
Спринклерные оросительные головки – это дренчерные оросители с герметично закрытым выходным отверстием, что полностью – по всей площади становится свободным при срабатывании/разрушении теплового замка, в качестве которого используют как легкоплавкие полиметаллические элементы, так и колбы из стекла, заполненные термочувствительной смесью, что легко разрушаются при четко заданных значениях температуры от воздействия продуктов процесса горения, горячего воздуха, поднимающихся над очагом возгорания.
Как заказчику – собственнику здания, инвестору, застройщику или субподрядной строительной организации, так и исполнителю – специализированному предприятию, выполняющему проектирование, монтаж, обслуживание автоматических установок пожаротушения (АУПТ), кроме стоимости, эффективности установленного оборудования, крайне важна надежность, гарантия того, что система не сработает при нормальных условиях эксплуатации.
Подобные устройства используются с конца XIX столетия, естественно, претерпев значительные изменения в конструктивных особенностях, материалах для изготовления, видах и типах, зависящих от того, где и для тушения чего будут использоваться:
Общего назначения
Монтируется на распределительных линиях (трубопроводах) водяного АУПТ, проложенных, как правило, по потолкам, реже – стенам защищаемых помещений.
Скрытые
Предназначены для установки заподлицо в подвесные/натяжные потолки или стеновые панели помещений с повышенными требованиями к отделке, дизайну интерьера. Поэтому отверстия в потолках/стенах дополнительно закрываются термочувствительными декоративными крышками. Кроме того, существуют углубленные, потайные способы установки спринклерных оросителей, применяемые в аналогичных целях.
Для пенного пожаротушения
Используются для защиты помещений с высокой пожарной опасностью, наличием ЛВЖ, ГЖ, полимерной, резинотехнической продукции – производств, цехов, участков, складов.
Для водяных завес
Защищающих открытые строительные, технологические проемы, арки, атриумы зданий; разделяющие помещения большой площади на противопожарные отсеки.
Для установок пожаротушения
Подбор спринклерного оросителя, походящего по техническим характеристикам, осуществляется на стадии проектирования на основании расчетов необходимого расхода воды, производительности системы, времени на пожаротушение. Как проектирование, монтаж, наладку, так и обслуживание, замену, ремонт оборудования спринклерных водяных/пенных АУПТ имеют право осуществлять только предприятия/организации, имеющие действующие лицензии МЧС России, допуски СРО (проектирование).
Пенные и водяные
Стоит разобраться, чем вызвано такое предпочтение, например, перед дренчерными оросителями, также довольно часто используемыми в составе водяных, пенных АУПТ.
Ответ будет таким:
И в этих случаях само устройство, принцип, тактика срабатывания спринклерной АУПТ таковы, что вскроется только поврежденное оконечное устройство, нанеся минимальный материальный ущерб собственнику/арендатору, «удар по нервам» дежурному персоналу, специалистам обслуживающей организации, но без заливания водой или пеной полной площади защищаемого помещения со всем его содержимым, как это происходит, например, при работе дренчерных установок или порошком – порошковых систем, принося несоотносимые последствия.
Схема работы спринклерной системы
Технические характеристики
Существуют различные производители оборудования АУПТ, в числе которых спринклерные оросители. Технические характеристики некоторых из них приведены ниже:
Спринклерный ороситель Tyco
Спринклерный ороситель Viking
Спринклерный ороситель Гефест
Кроме этих инновационных изделий, группа компаний «Гефест» производит также большой спектр спринклерных оросителей общего назначения традиционных/стандартных конструктивных решений.
Исходя из многообразия конструкций корпуса, розетки/насадки-распылителя, технических характеристик, вариантов исполнения только трех производителей спринклерных оросителей, можно сделать вывод, что специалистам проектной, монтажной, обслуживающей организации будет несложно выбрать оптимальный вариант для любого помещения от производственного цеха, склада до картинной галереи или музея.
Устройство
Устройство спринклерного оросителя
Температура срабатывания спринклерных оросителей
Они отличаются по температуре срабатывания, которая начинается от 57 0 С. Стандарты цветов, которые придерживаются все производители спринклеров в разных странах мира.
Температура срабатывания спринклерных оросителей
Дополнительно стоит отметить, что капсулы отличаются по толщине. Быстро срабатывающие капсулы изготавливаются с толщиной стенки около 3 мм, капсулы стандартного реагирования от 5 мм.
Как работают пожарные спринклеры?
Пожарные спринклеры срабатывают, когда под воздействием высоких температур лопаются их колбы. Они не срабатывают просто так и не вызывают хаос, хотя фильмы заставляют нас верить в это!
Голливуд всегда использовал пожарные спринклеры в качестве полезного трюка для разрешения сцены. Спринклеры срабатывают «случайно» или ловко «включаются» нашими героями. Эта стратегия может быть использована в качестве экшена или комедийной разрядки, или даже в качестве романтического фона для поцелуя под дождем.
Однако знаете ли вы, что в большинстве фильмов пожарные спринклеры используются совершенно неправильно? Дело в том, что спринклеры работают не совсем так, как нам хотят показать в кино. Вспомните сцену в фильме «Бриджит Джонс 3», где праздничный торт приводит в действие всю систему пожарных спринклеров. Это совершенно невозможно.
Так как же работают пожарные спринклеры? Как они срабатывают в нужный момент пожара, и действительно ли их можно случайно привести в действие?
Обзор автоматических спринклерных систем пожаротушения
Спринклерная система пожаротушения автоматически обнаруживает и тушит пожар внутри помещения. Это одна из различных форм активной защиты от огня. Основное ее преимущество заключается в том, что она работает полностью автоматически, без необходимости ручного вмешательства.
Первые автоматические пожарные спринклеры появились в Лондоне в 1812 году. Несмотря на значительные изменения в конструкции, основные принципы, используемые в системе, остались прежними.
В качестве основных элементов система состоит из водопровода и сети труб, ведущих к спринклерным головкам. Для подачи воды в трубы из источника используется пожарный насос. В трубах поддерживается давление, чтобы вытекающая вода была достаточно мощной для тушения пожара.
В лабораториях и складах можно увидеть спринклерную сеть, установленную под потолком. В таких зданиях, как торговые центры, трубы могут быть проложены над подвесным потолком, под которым видны только головки спринклеров. В большинстве случаев мы можем увидеть только маленькие головки.
Сеть спринклерных систем пожаротушения внутри здания.
Спринклерные головки и стеклянные колбы внутри них являются пусковыми механизмами в системе.
Как срабатывают пожарные спринклеры?
Помимо воды под давлением в трубах, как на самом деле срабатывают спринклеры? Пожарные спринклеры, а именно спринклерные головки, способны обнаруживать тепло.
Вот так выглядит оросительная головка:
Головка пожарного спринклера.
Когда возникает пожар, окружающий воздух нагревается. Горячий воздух поднимается вверх, к месту, где находится головка спринклера. Это заставляет жидкость внутри колбы нагреваться и расширяться. Когда температура стеклянной колбы достигает порогового значения, жидкость расширяется сверх того, что может вместить стекло, и лопается!
Разрыв колбы заставляет спринклерные головки «открыться» и запустить систему. Разница в давлении, вызванная разбитой колбой, заставляет клапаны открыться, вода вырывается из сопла и распыляется на огонь. В большинстве случаев при срабатывании этой системы также включается сигнализация.
Выплескивание воды из спринклера
Различные спринклерные установки могут иметь разные пороговые температуры. Это зависит от таких факторов, как нормальная температура в защищаемом помещении, которая зависит от местоположения, назначения защищаемого помещения и максимальной температуры, которую можно ожидать в помещении без присутствия огня, который необходимо потушить. Обычно диапазон находится в пределах 57-74 градусов Цельсия. Цвет жидкости внутри колбы обычно указывает на ее пороговую температуру.
Типы автоматических пожарных спринклерных систем
Наиболее часто используемой системой является спринклерная система типа «мокрый трубопровод». В этой системе трубы заполнены водой и находятся под давлением. Это означает, что вода всегда ожидает непосредственно за спринклерными головками, что обеспечивает очень быстрое время реакции.
Спринклерные системы с сухими трубами используются в районах, где вода может замерзнуть в трубах, или в районах, подверженных стихийным бедствиям, где существует вероятность разрыва труб. В этом случае трубы заполняются не водой, а сжатым воздухом. Когда спринклер активируется, воздух под давлением выходит наружу, а вода из источника поступает внутрь.
Существуют и другие варианты системы сухих труб. Системы упреждающего срабатывания полагаются на два триггера: один, как детектор дыма, или ручной триггер, позволяющий воде попасть в трубы, а затем обычный триггер лампы, запускающий систему. Эта двухступенчатая система используется в местах с чувствительным к воде оборудованием или предметами искусства внутри помещений для дополнительной защиты от случайных срабатываний.
Могут ли пожарные спринклеры сработать случайно?
Давайте сразу проясним одну вещь. Никакой подгоревший тост или праздничный торт со свечами не может привести в действие пожарный спринклер. Только реальный пожар, имеющий характер «может сжечь дом, если оставить его без контроля», может поднять температуру воздуха настолько, чтобы разорвать стеклянную колбу спринклерной головки.
В большинстве случаев пожары начинаются из одного очага, поэтому спринклеры работают довольно эффективно, отсекая огонь до того, как он достигнет точки, где необходимо активировать всю спринклерную сеть. В 90% случаев одному спринклеру удается потушить пожар до того, как сработают остальные.
Другими словами, это не как в кино, когда вся система превращается в водопад при малейшем намеке на огонь. Ваш офисный компьютер не будет залит водой, потому что вы устроили пожар в комнате отдыха.
Срабатывание дымовой пожарной сигнализации или ручного срабатывания пожарной сигнализации также в большинстве случаев не приводит к срабатыванию системы. Мы видим это заблуждение в бесчисленных фильмах, где достаточно потянуть за рычаг аварийной пожарной сигнализации, и через несколько мгновений. в помещении начинается ливень!
Обычно пожарные спринклеры срабатывают только при достаточно высокой температуре. Ручная пожарная сигнализация может привести в действие другие меры безопасности, но не спринклерную систему со стеклянными колбами.
Тип «чрезмерной реакции» спринклера, показанный в фильмах, возможен только в случае дренчерной спринклерной системы.
Но дело в том, что системы «потоп» на самом деле очень редки. Дренчерные спринклерные системы устанавливаются только в местах с чрезвычайно высоким риском возгорания именно потому, что они так легко срабатывают. Как бы люди ни боялись пожаров, никто не хочет рисковать случайным повреждением водой!
Большинство сцен в фильмах со спринклерами не происходят в помещениях, где может возникнуть необходимость в установке системы потопа. Таким образом, можно сделать вывод, что фильмы работают с распространенными заблуждениями о спринклерах и опираются на них.
Люди могут отказаться от установки автоматических спринклерных систем пожаротушения в своих домах или офисах, потому что боятся, что спринклеры могут случайно сработать. На самом деле, вероятность случайного срабатывания спринклеров составляет 1 к 16 миллионам. Спринклерные головки могут сработать только при наличии такой высокой температуры, какую может создать только огонь, и сработают только те спринклерные головки, которые находятся над очагом возгорания.
Спринклерная система (установка) пожаротушения: виды, устройство, проверка
Спринклерные системы – это автоматические установки водяного, пенного пожаротушения, оборудованные оросителями/распылителями с тепловыми замками, которые предназначены для тушения или локализации пожара, согласно определениям СП 485.1311500.2020.
Принцип действия
Работа спринклерных систем является универсальной и комплексной за счет уникального совмещения нескольких видов пожарной автоматики в одном комплекте оборудования, действующих следующим образом:
Система системы пожаротушения спринклерного типа
Виды и типы установок
Автоматические спринклерные системы бывают двух видов, что определяется по основному огнетушащему веществу/средству:
Поэтому спринклерные установки пенного пожаротушения используют для защиты опытных, полупромышленных участков нефтеперерабатывающих, химических производств, предприятий органического синтеза, лабораторий по анализу качества продуктов переработки углеводородного сырья, расходных складов ГСМ.
Решения о проектировании, монтаже заполненных водой, воздушных, водо-воздушных систем со спринклерными оросителями принимаются исходя из предстоящих условий работы оборудования автоматического пожаротушения в постоянно, сезонно отапливаемых или холодных помещениях/строительных объектах.
Устройство
Что в себя включает спринклерная установка
В состав спринклерных систем/установок тушения пожаров входят следующие основные узлы управления/контроля, исполнительные, вспомогательные устройства:
Стеклянные колбы в качестве теплового замка более востребованы, так как в отличие от полиметаллических сплавов не подвержены окислительным процессам при длительной эксплуатации, приводящих к хрупкости конструкции, запирающей спринклерный ороситель.
Узел управления предназначен для постоянного контроля состояния, регулярной проверки работоспособности спринклерной системы в ходе эксплуатации, для пуска огнетушащих веществ, выдачи сигнала на формирование команд управления средствами пожарной автоматики – пожарными насосами, СОУЭ, противодымной защитой, на отключение технологического оборудования, вентиляторов общеобменной вентиляции.
Минимальное эксплуатационное давление узлов управления – не больше 0,14 МПа; максимальное гидравлическое в заполненных водой – не меньше 1,2 МПа; наибольшее пневматическое в узлах воздушных спринклерных систем – не меньше 0,6 МПа. Узлы управления, комплектующее оборудование должно сохранять работоспособное состояние после 0,5 тыс. циклов срабатывания.
Кроме традиционных стальных труб, СП 485.1311500 допускает использование огнестойких пластиковых труб, прошедших испытания, по разработанным для каждого конкретного объекта защиты техническим условиям.
В составе воздушных, водо-воздушных спринклерных установок используются также следующие узлы:
Нормативные документы
Законодательные акты, нормы, относящиеся к необходимости создания, проектирования, регламентирующие технические требования по составу оборудования; правила проведения наладочно-монтажных работ, эксплуатации спринклерных систем/установок тушения пожаров:
Применение на объектах
Спринклерные системы водяного, пенного тушения применяют для защиты таких видов объектов:
Спринклерные системы также применяются для защиты открытых строительных порталов – атриумов, арок, технологических проемов, тамбуров-шлюзов; для деления на пожарные секции/отсеки зданий большой площади, таких как железнодорожные, аэровокзалы.
Порядок проверки и обслуживания
Методика испытания спринклерных установок водяного, пенного тушения пожаров, в том числе на водоотдачу, правила проверки технического состояния, работоспособности, правильного монтажа оборудования после завершения работ изложены в ГОСТ Р 50680-94, ГОСТ Р 50800-95, РД 009-01-96.
Технический сервис спринклерных систем пожаротушения проводится специализированными организациями, обладающими лицензионными разрешениями МЧС РФ, также на основании этих нормативных документов.
Правила пользования спринклерными установками оперативным/дежурным персоналом защищаемых объектов, членами ДПД должны излагаться в инструкциях, разработанных специализированными организациями, выполнявшими монтажно-наладочные работы, испытания, сдачу комплекса оборудования в эксплуатацию.
На каждом объекте защиты руководителем должно быть назначено лицо, ответственное за эксплуатацию установок пожарной автоматики, включая спринклерные системы. Этим инженерно-техническим специалистом, руководителем среднего звена управления может быть лицо, назначенное ответственным за пожарную безопасность.
Контроль за соблюдением сроков выполнения работ по графику технического сервиса, планово-предупредительных ремонтов спринклерных систем, качеством работ представителями специализированных возлагается на ответственного за эксплуатацию установок пожарной автоматики.
Как работают спринклерные оросительные головки?
Ответы на вопросы
Для чего используют водозаполненные спринклерные установки водяного пожаротушения?
Для защиты отапливаемых (с температурой выше 5 ℃) помещений складских комплексов, зданий общественного назначения, например, торгово-развлекательных центров.
Какая максимальная высота помещений для спринклерных установок пожаротушения?
Согласно таблице СП 485.1311500.2020 – до 20 м включительно. В своде правил указано одно исключение – это монтаж спринклерных установок, которые предназначены для орошения, защиты от огня, высокой температуры конструктивных элементов покрытий зданий, сооружений высотой больше 20 м.
Отличие спринклерных систем пожаротушения от дренчерных?
Наличие легкоплавких замков на оросителях/распылителях. А также то, что дренчерные системы после поступления тревожного сообщения о возникновении возгорания, запуска комплекса оборудования начинают тушить огонь по площадям, а спринклерные установки – локально, по мере вскрытия оросительных головок, непосредственно на очаг пожара, находящийся под ними.
На что обратить внимание при расчете спринклерных установок?
Согласно статье 61 ФЗ-123 при проектном выборе, расчетах оптимального типа установки пожаротушения, вида огнегасящего вещества, способа подачи в очаг возгорания основное внимание должно уделяться:
Какая температура срабатывания в оросителях спринклерной установки (капсулах теплового замка)?
Они отличаются по температуре срабатывания, которая начинается от 57 0 С. Стандарты цветов, которые придерживаются все производители спринклеров в разных странах мира.
Температура срабатывания спринклерных установок
Дополнительно стоит отметить, что капсулы отличаются по толщине. Быстро срабатывающие капсулы изготавливаются с толщиной стенки около 3 мм, капсулы стандартного реагирования от 5 мм.
Какие недостатки спринклерной системы пожаротушения?
А также ограниченный температурный диапазон эксплуатации, так как спринклерные системы водяного, пенного пожаротушения невозможно применять для защиты помещений объектов с низкой или слишком высокой температурой, ввиду опасности для трубопроводов, узлов управления или ложного срабатывания легкоплавких замков оросительных головок.
История создания
Опыты подтвердили высокую эффективность противопожарного занавеса как средства защиты зрительного зала. Вместе с тем определилась необходимость устройства над сценой специальных клапанов для выпуска дыма и других продуктов горения, образующихся во время пожара. В рекомендательном порядке специалисты высказались за необходимость устройства на сцене «водяного орошения – искусственного дождя». Оставалось сделать один шаг до применения автоматических установок пожаротушения, которые появились в США в 1882 году и получили название спринклерных установок системы Гринель.